B4c ve Al2o3 Seramik Plakaların Mekanik ve Balistik Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Bilinen en sert malzemelerden olan bor karbür (B4C) ve alümina seramik (Al2O3) plakaların eşsiz özelliklerinden dolayı dikkatleri çekmektedir. Bu çalışmada balistik koruma amaçlı kullanılan bor karbür (B4C) ve alümina (Al2O3) seramik plakaların iç yapı, mekanik ve balistik özellikleri incelenmiş ve literatürde yapılmış olunan benzer çalışmalarla sonuçları karşılaştırılmıştır. B4C ve Al2O3 içeriği homojen bir dağılım göstermekte olup sırası ile yoğunlukları 2.52 g/cm3 ve 3.85 g/cm3 olarak ölçülmüştür. B4C ve Al2O3 numuneleri gevrek kırılma özelliği sergilemekte ve düşük gerilimlerde lineer deformasyon oluşturmaktadır. Elastik özellikler bor karbür içeriğindeki karbon oranına göre değişmektedir. Bor karbür plakanın elastisite modülü 440 GPa olarak elde edilmiştir. B4C ve Al2O3 plakalar, askeri standartlara uygun olarak yapılan balistik testlerde IV. seviye tehditlere (hızı bor karbür plakasında 878 m/sn, alümina plakasında 884 m/sn olan 7.62x51 mm M2 AP mermide) karşı travma derinlikleri 28.8 mm ve 34.4 mm olmak üzere NIJ-STD-0101.07 standardı çerçevesinde tam koruma sağlamaktadır. B4C’nin yüksek sertliği nedeniyle Al2O3’e nazaran daha iyi balistik özellik göstereceği beklentisi, malzemenin aşırı gevrek olması nedeniyle mümkün olmamaktadır.